JP2023161321A - electric motor - Google Patents

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Abstract

To provide an electric motor that can utilize the magnetic flux of a permanent magnet as effectively as possible and efficiently increase torque without size increase.SOLUTION: An electric motor comprises: a stator 8 that has a stator core 20 composed of a stator core main body 21 and teeth 22; coils 24 that are wound around the teeth 22; a shaft 31; a rotor core 32 that is fixed to the shaft 31 and has a rotor core main body 37 having the axis of rotation of the shaft 31 as a radial center; main magnets 33 that are arranged on an outer peripheral surface of the rotor core main body 37; and a sub magnet 34 that is arranged on at least one end face of both end faces in an axial direction of the rotor core main body 37. The main magnets 33 each have an overhang part 33g that projects outward in the axial direction beyond the at least one end face of both end faces in the axial direction of the rotor core main body 37. The sub magnet 34 is arranged on the inside in a radial direction of the overhang parts 33g.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電動モータに関する。 The present invention relates to electric motors.

電動モータの中には、コイルが巻回されたティースを有するステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータと、を備えるものがある。周方向で隣り合うティース間には、スロットが形成される。このスロットを通して各ティースにコイルが巻回される。ステータやロータは、電磁鋼板をシャフトの回転軸線方向(以下、単に軸方向という)に積層したり、軟磁性粉を加圧成形したりすることにより形成される。 Some electric motors include a stator having teeth around which coils are wound, and a rotor rotatably provided inside the stator in the radial direction. Slots are formed between teeth adjacent in the circumferential direction. A coil is wound around each tooth through this slot. The stator and rotor are formed by laminating electromagnetic steel plates in the direction of the rotational axis of the shaft (hereinafter simply referred to as the axial direction) or by press-molding soft magnetic powder.

ステータには、コイルに給電を行うことにより鎖交磁束が形成される。ロータは、シャフトと、このシャフトに嵌合固定される円柱状のロータコアと、ロータコアに設けられた永久磁石と、を有する。そして、ステータに形成された鎖交磁束とロータコアに設けられた永久磁石との間に磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータが継続的に回転される。 Interlinkage magnetic flux is formed in the stator by supplying power to the coil. The rotor includes a shaft, a cylindrical rotor core that is fitted and fixed to the shaft, and a permanent magnet provided in the rotor core. Then, magnetic attraction and repulsion are generated between the interlinkage magnetic flux formed in the stator and the permanent magnets provided in the rotor core, and the rotor is continuously rotated.

ここで、ロータに永久磁石を配置する方式として、ロータコアの外周面に永久磁石を配置する方式(SPM:Surface Permanent Magnet)がある。このSPM方式のロータにおいて有効磁束を増大させて高トルク化を図るために、ステータ及びロータコアにおける軸方向の長さよりも永久磁石における軸方向の長さを長くする場合がある。
ステータの軸方向一端よりも永久磁石の軸方向一端を軸方向外側に突出させることにより、ロータの有効磁束量を増大できる。このため、ステータに形成された鎖交磁束を、ロータの回転力に効率的に寄与させることができ、電動モータを高トルク化できる。
Here, as a method of arranging permanent magnets on the rotor, there is a method of arranging permanent magnets on the outer peripheral surface of the rotor core (SPM: Surface Permanent Magnet). In order to increase effective magnetic flux and achieve high torque in this SPM type rotor, the axial length of the permanent magnets may be made longer than the axial length of the stator and rotor core.
By causing one axial end of the permanent magnet to protrude further axially outward than one axial end of the stator, the amount of effective magnetic flux of the rotor can be increased. Therefore, the interlinkage magnetic flux formed in the stator can be efficiently contributed to the rotational force of the rotor, and the electric motor can be made to have high torque.

特開2019-187132号公報JP 2019-187132 Publication

ところで上述の従来技術では、ロータコアの軸方向一端よりも軸方向外側に突出した永久磁石の軸方向一端部のうちの径方向外側面の磁束は、ロータの回転力に寄与する。これに対し、永久磁石の軸方向一端部のうちの径方向内側面には、ロータコアが存在していない。このため、永久磁石の軸方向一端部のうちの径方向内側面の磁束は、単なる漏れ磁束となってしまう。結果的に、永久磁石の有効磁束が減少してしまい、電動モータを効率よく高トルク化しにくいという課題があった。 By the way, in the above-mentioned conventional technology, the magnetic flux on the radially outer surface of the one axial end of the permanent magnet that protrudes further axially outward than the one axial end of the rotor core contributes to the rotational force of the rotor. On the other hand, no rotor core exists on the radially inner surface of one axial end of the permanent magnet. Therefore, the magnetic flux on the radially inner surface of one axial end of the permanent magnet becomes mere leakage magnetic flux. As a result, the effective magnetic flux of the permanent magnet decreases, making it difficult to efficiently increase the torque of the electric motor.

永久磁石の径方向内側面の全体に渡ってロータコアが存在するように構成することも考えられるが、鉄損が生じてしまう。また、永久磁石の軸方向一端部がロータコアを介して漏出することになり、有効な解決手段とはいいにくい。 Although it is conceivable to configure the rotor core to exist over the entire radially inner surface of the permanent magnet, iron loss will occur. Furthermore, one end of the permanent magnet in the axial direction leaks through the rotor core, so it is difficult to say that this is an effective solution.

そこで、本発明は、永久磁石の磁束を最大限有効活用でき、効率よく高トルク化を図ることができる電動モータを提供する。 Therefore, the present invention provides an electric motor that can utilize the magnetic flux of a permanent magnet to the maximum extent possible and efficiently achieve high torque.

上記の課題を解決するために、本発明の第1態様では、電動モータは、環状のステータコア本体、及び前記ステータコア本体の内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティースからなるステータコアを有するステータと、前記ティースに巻回されるコイルと、前記ステータコアの径方向内側で回転するシャフトと、前記シャフトに固定され、前記シャフトの回転軸線を径方向中心とするロータコア本体を有するロータコアと、前記ロータコア本体の外周面に配置された主磁石と、前記ロータコア本体の前記回転軸線方向の両端面のうちの少なくとも一方の端面に配置され、副磁石本体を有する副磁石と、を備え、前記主磁石は、前記ロータコア本体の少なくとも一方の前記端面よりも前記回転軸線方向の外側に突出したオーバーハング部を有し、前記副磁石本体は、前記オーバーハング部の径方向内側に配置されている。 In order to solve the above problems, in a first aspect of the present invention, an electric motor includes a stator core that includes an annular stator core body and a plurality of teeth that protrude radially inward from an inner circumferential surface of the stator core body. a stator having a stator, a coil wound around the teeth, a shaft rotating inside the stator core in the radial direction, and a rotor core having a rotor core body fixed to the shaft and having a rotation axis of the shaft as the center in the radial direction; a main magnet disposed on an outer circumferential surface of the rotor core body; and a sub magnet disposed on at least one end face of both end faces of the rotor core body in the direction of the rotation axis and having a sub magnet body; The magnet has an overhang portion that protrudes outward in the rotation axis direction from at least one end surface of the rotor core body, and the sub magnet body is disposed radially inside the overhang portion.

このように構成することで、副磁石本体によって、オーバーハング部の径方向内側面から流れる磁束を保持できる。このため、主磁石の磁束を最大限有効活用でき、電動モータを効率よく高トルク化できる。 With this configuration, the magnetic flux flowing from the radially inner surface of the overhang portion can be held by the sub-magnet main body. Therefore, the magnetic flux of the main magnet can be utilized to the maximum extent possible, and the electric motor can be efficiently increased in torque.

本発明の第2態様では、第1態様の電動モータにおいて、前記副磁石本体は着磁の配向が前記オーバーハング部と対向する外周面に磁極を発生させる極配向である。 In a second aspect of the present invention, in the electric motor of the first aspect, the sub-magnet main body has a polar orientation in which the magnetization direction generates a magnetic pole on an outer circumferential surface facing the overhang portion.

このように構成することで、オーバーハング部の1つの磁極から径方向内側面を介して流れる磁束を、副磁石本体を介してオーバーハング部の隣の磁極へと流すことができる。このため、主磁石の漏れ磁束の発生を確実に防止でき、主磁石の磁束を最大限有効活用できる。 With this configuration, the magnetic flux flowing from one magnetic pole of the overhang portion through the radially inner surface can flow to the magnetic pole adjacent to the overhang portion via the sub magnet body. Therefore, generation of leakage magnetic flux of the main magnet can be reliably prevented, and the magnetic flux of the main magnet can be utilized as effectively as possible.

本発明の第3態様では、第1態様又は第2態様の電動モータにおいて、前記ロータコアは、前記ロータコア本体の外周面から径方向外側に向かって突出形成された複数のロータ突極を有し、前記主磁石は、周方向で隣り合う前記ロータ突極の間のそれぞれに配置されている。 In a third aspect of the present invention, in the electric motor of the first aspect or the second aspect, the rotor core has a plurality of rotor salient poles formed to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the rotor core main body, The main magnets are arranged between the rotor salient poles adjacent in the circumferential direction.

このように構成することで、リラクタンストルクを利用できるので、電動モータをさらに効率よく高トルク化できる。
ところで、ロータ突極を有する分、このロータ突極に流れる磁束の影響でステータに鉄損が生じてしまう。このような構成で、ステータにおける軸方向の長さよりも例えばロータコアにおける軸方向の長さを長くしてしまうと、ステータへの鉄損の影響が大きくなってしまう。このため、ステータにおける軸方向の長さに対してロータコアにおける軸方向の長さを長くすることなく、主磁石にオーバーハング部を設けた。これにより、ロータコアによるステータへの鉄損の影響も小さくできる。
With this configuration, reluctance torque can be used, so the electric motor can be made to have a high torque even more efficiently.
By the way, since the stator has salient rotor poles, iron loss occurs in the stator due to the influence of magnetic flux flowing through the rotor salient poles. In such a configuration, if, for example, the axial length of the rotor core is made longer than the axial length of the stator, the influence of iron loss on the stator will increase. For this reason, the main magnet is provided with an overhang portion without increasing the axial length of the rotor core relative to the axial length of the stator. Thereby, the influence of iron loss on the stator due to the rotor core can also be reduced.

本発明の第4態様では、第3態様の電動モータにおいて、前記副磁石は、前記副磁石本体の外周面から径方向外側に向かって突出形成された複数の磁石突極を有し、前記複数の磁石突極は、それぞれ前記複数のロータ突極における前記回転軸線方向の端面に配置されている。 In a fourth aspect of the present invention, in the electric motor of the third aspect, the sub-magnet has a plurality of salient magnetic poles formed to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the sub-magnet main body, and the plurality of The salient magnet poles are respectively arranged on end faces of the plurality of rotor salient poles in the direction of the rotation axis.

このように構成することで、磁石突極を利用して副磁石の位置決めを容易に行うことができる。磁石突極を有する分、副磁石の体積が増大されるので、副磁石の有効磁束を増大させることができる。
また、1つの主磁石の周方向両側面から流れる磁束を、副磁石を介して隣の主磁石に流すことができる。このため、ロータ突極を有するロータコアにおいて、主磁石の漏れ磁束の発生を確実に防止でき、主磁石の磁束を最大限有効活用できる。
With this configuration, the sub magnet can be easily positioned using the salient magnetic poles. Since the volume of the sub-magnet is increased by the presence of the salient magnetic poles, the effective magnetic flux of the sub-magnet can be increased.
Moreover, the magnetic flux flowing from both circumferential side surfaces of one main magnet can be made to flow to the adjacent main magnet via the sub magnet. Therefore, in the rotor core having salient rotor poles, leakage magnetic flux from the main magnet can be reliably prevented from occurring, and the magnetic flux from the main magnet can be utilized as effectively as possible.

本発明の第5態様では、第4態様の電動モータにおいて、前記主磁石は、周方向両側面の径方向内側を含む少なくとも一部に形成された主磁石側面を有し、前記主磁石側面は、前記磁石突極の周方向側面に沿うように延在され、かつ周方向で前記磁石突極の前記周方向側面と対向しており、前記磁石突極の径方向外側の端面は、前記主磁石側面の径方向外側端と前記ロータ突極の径方向外側端との間に位置している。 In a fifth aspect of the present invention, in the electric motor of the fourth aspect, the main magnet has a main magnet side surface formed on at least a portion including the radially inner side of both circumferential side surfaces, and the main magnet side surface is , extends along the circumferential side surface of the salient magnetic pole and faces the circumferential side surface of the salient magnetic pole in the circumferential direction, and the radially outer end surface of the salient magnetic pole is opposite to the main magnetic salient pole. It is located between the radially outer end of the magnet side surface and the radially outer end of the rotor salient pole.

このように構成することで、副磁石の体積を無駄に大きくすることなく、1つの主磁石の周方向両側面から流れる磁束を、副磁石を介して隣の主磁石に確実に流すことができる。このため、電動モータの製造コストをできる限り抑制できる。 With this configuration, the magnetic flux flowing from both circumferential sides of one main magnet can be reliably flowed to the adjacent main magnet via the sub magnet, without unnecessarily increasing the volume of the sub magnet. . Therefore, the manufacturing cost of the electric motor can be suppressed as much as possible.

本発明の第6態様では、第1態様から第5態様のいずれか1項の電動モータにおいて、前記主磁石の前記回転軸線方向の端面と、前記副磁石の前記回転軸線方向の外側端面とは、同一平面上に位置している。 In a sixth aspect of the present invention, in the electric motor according to any one of the first to fifth aspects, an end surface of the main magnet in the direction of the rotation axis and an outer end surface of the sub magnet in the direction of the rotation axis are , located on the same plane.

このように構成することで、主磁石の磁束をより確実に最大限有効活用できる。すなわち、例えば主磁石の回転軸線方向両端よりも副磁石の回転軸線方向両端が回転軸線方向の外側に突出されている場合、副磁石の突出した箇所から漏れ磁束が発生してしまう。一方、例えば副磁石の回転軸線方向両端よりも主磁石の回転軸線方向両端が回転軸線方向の外側に突出されている場合、副磁石による主磁石の漏れ磁束の抑制効果が低下してしまう。 With this configuration, the magnetic flux of the main magnet can be more reliably and most effectively utilized. That is, for example, if both ends of the sub magnet in the rotation axis direction protrude outward in the rotation axis direction from both ends of the main magnet in the rotation axis direction, magnetic flux leaks from the protruding portions of the sub magnet. On the other hand, if, for example, both ends of the main magnet in the direction of the rotational axis protrude outward in the direction of the rotational axis than both ends of the submagnet in the direction of the rotational axis, the effect of the submagnet in suppressing the leakage magnetic flux of the main magnet decreases.

本発明の第7態様では、第1態様から第6態様のいずれか1項の電動モータにおいて、前記ステータコア及び前記ロータコアは、前記回転軸線方向に複数の電磁鋼板を積層してなる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the electric motor according to any one of the first to sixth aspects, the stator core and the rotor core are formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets in the direction of the rotation axis.

このように構成することで、ステータコア、ティース、及びロータコアに生じる渦電流損を低減でき、鉄損を低減できる。このため、電動モータを効率よく高トルク化できる。 With this configuration, eddy current loss occurring in the stator core, teeth, and rotor core can be reduced, and iron loss can be reduced. Therefore, the electric motor can be efficiently increased in torque.

本発明によれば、永久磁石の磁束を最大限有効活用でき、効率よく高トルク化を図ることが可能な電動モータを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric motor that can utilize the magnetic flux of a permanent magnet to the maximum extent possible and efficiently achieve high torque.

本発明の実施形態における減速機付きモータの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a motor with a speed reducer in an embodiment of the present invention. 図1のII-II線に沿う断面図である。2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1. FIG. 本発明の第1実施形態におけるステータ及びロータの構成図である。1 is a configuration diagram of a stator and a rotor in a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1実施形態におけるロータを軸方向からみた平面図である。FIG. 2 is a plan view of the rotor according to the first embodiment of the present invention, viewed from the axial direction. 本発明の第1実施形態におけるロータコア、主磁石、及び副磁石における軸方向の断面図である。It is an axial cross-sectional view of a rotor core, a main magnet, and a sub-magnet in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態におけるロータの分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a rotor in a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態におけるロータを軸方向からみた平面図である。FIG. 7 is a plan view of a rotor according to a second embodiment of the present invention, viewed from the axial direction. 図7のVIII部拡大図である。8 is an enlarged view of part VIII in FIG. 7. FIG.

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

<減速機付きモータ>
図1は、減速機付きモータ1の斜視図である。図2は、図1のII-II線に沿う断面図である。
減速機付きモータ1は、例えば、車両のワイパー装置の駆動源として用いられる。
図1、図2に示すように、減速機付きモータ1は、電動モータ2と、電動モータ2の回転を減速して出力する減速部3と、電動モータ2の駆動制御を行うコントローラ部4と、を備える。
<Motor with reducer>
FIG. 1 is a perspective view of a motor 1 with a reduction gear. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
The motor 1 with a reduction gear is used, for example, as a drive source for a wiper device of a vehicle.
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 with a speed reducer includes an electric motor 2, a speed reducer 3 that decelerates and outputs the rotation of the electric motor 2, and a controller 4 that controls the drive of the electric motor 2. , is provided.

以下の説明において、単に「軸方向」という場合は、電動モータ2のシャフト31における中心軸(電動モータ2の回転軸線C)と平行な方向を意味するものとする。単に「周方向」という場合は、シャフト31の周方向(回転方向)を意味するものとする。単に「径方向」という場合は、軸方向及び周方向に直交するシャフト31の径方向を意味するものとする。 In the following description, simply "axial direction" means a direction parallel to the central axis of the shaft 31 of the electric motor 2 (rotation axis C of the electric motor 2). The term "circumferential direction" simply means the circumferential direction (rotational direction) of the shaft 31. The term "radial direction" simply refers to the radial direction of the shaft 31 that is perpendicular to the axial direction and the circumferential direction.

<電動モータ>
電動モータ2は、モータケース5と、モータケース5内に収納されている円筒状のステータ8と、ステータ8の径方向内側に設けられ、ステータ8に対して回転自在に設けられたロータ9と、を備える。電動モータ2は、ステータ8に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。
<Electric motor>
The electric motor 2 includes a motor case 5, a cylindrical stator 8 housed in the motor case 5, and a rotor 9 provided inside the stator 8 in the radial direction and rotatable with respect to the stator 8. , is provided. The electric motor 2 is a so-called brushless motor that does not require brushes when supplying power to the stator 8.

<モータケース>
モータケース5は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料に形成されている。モータケース5は、軸方向に分割可能に構成された第1モータケース6と、第2モータケース7と、からなる。第1モータケース6及び第2モータケース7は、それぞれ有底筒状に形成されている。
第1モータケース6は、底部10が減速部3のギアケース40と接合されるように、このギアケース40と一体成形されている。底部10の径方向中央には、ロータ9のシャフト31が挿通される貫通孔10aが形成されている。
<Motor case>
The motor case 5 is made of a material with excellent heat dissipation, such as die-cast aluminum. The motor case 5 includes a first motor case 6 and a second motor case 7, which are configured to be axially separable. The first motor case 6 and the second motor case 7 are each formed into a cylindrical shape with a bottom.
The first motor case 6 is integrally molded with the gear case 40 of the reduction unit 3 so that the bottom portion 10 is joined to the gear case 40 of the reduction unit 3 . A through hole 10a through which the shaft 31 of the rotor 9 is inserted is formed in the radial center of the bottom portion 10.

第1モータケース6の開口部6aに、径方向外側に向かって張り出す外フランジ部16が形成されているとともに、第2モータケース7の開口部7aに、径方向外側に向かって張り出す外フランジ部17が形成されている。これら外フランジ部16,17同士を突き合わせて内部空間を有するモータケース5を形成している。モータケース5の内部空間に、第1モータケース6及び第2モータケース7に嵌合されるようにステータ8が配置される。 An outer flange portion 16 is formed in the opening 6a of the first motor case 6, and an outer flange portion 16 is formed in the opening 7a of the second motor case 7. A flange portion 17 is formed. These outer flange portions 16 and 17 are butted against each other to form a motor case 5 having an internal space. A stator 8 is arranged in the internal space of the motor case 5 so as to be fitted into the first motor case 6 and the second motor case 7 .

<ステータ>
図3は、ステータ8及びロータ9の構成を示し、軸方向からみた図に相当する。
図2、図3に示すように、ステータ8は、径方向に沿う断面形状が円形となる筒状のステータコア本体21と、ステータコア本体21から径方向内側に向かって突出する複数(例えば、本実施形態では6つ)のティース22と、が一体成形されたステータコア20を有している。ステータコア20は、複数の電磁鋼板20pを軸方向に積層することにより形成されている。ステータコア20は、複数の電磁鋼板20pを軸方向に積層して形成する場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成してもよい。
<Stator>
FIG. 3 shows the configuration of the stator 8 and rotor 9, and corresponds to a view seen from the axial direction.
As shown in FIGS. 2 and 3, the stator 8 includes a cylindrical stator core body 21 having a circular cross-sectional shape along the radial direction, and a plurality of stator core bodies 21 that protrude radially inward from the stator core body 21 (for example, in this embodiment). The stator core 20 has integrally molded teeth 22 (six in number). The stator core 20 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 20p in the axial direction. The stator core 20 is not limited to being formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets 20p in the axial direction, but may be formed by, for example, press-forming soft magnetic powder.

ティース22は、ステータコア本体21の内周面から径方向に沿って突出するティース本体101と、ティース本体101の径方向内側端から周方向に沿って延びる鍔部102と、が一体成形されたものである。鍔部102は、ティース本体101から周方向両側に延びるように形成されている。周方向で隣り合う鍔部102の間に、スロット19が形成される。 The teeth 22 are integrally molded with a tooth body 101 that protrudes from the inner circumferential surface of the stator core body 21 along the radial direction, and a flange portion 102 that extends along the circumferential direction from the radially inner end of the tooth body 101. It is. The flange portion 102 is formed to extend from the tooth body 101 on both sides in the circumferential direction. A slot 19 is formed between the flanges 102 adjacent in the circumferential direction.

ステータコア本体21の内周面及びティース22は、絶縁性を有する樹脂製のインシュレータ23によって覆われている。このインシュレータ23の上から各ティース22にコイル24が巻回されている。各コイル24は、コントローラ部4からの給電により、ロータ9を回転させるための鎖交磁束を生成する。 The inner circumferential surface of the stator core body 21 and the teeth 22 are covered with an insulator 23 made of a resin having insulation properties. A coil 24 is wound around each tooth 22 from above this insulator 23. Each coil 24 generates interlinkage magnetic flux for rotating the rotor 9 by power supply from the controller section 4 .

[第1実施形態]
<ロータ>
図4は、第1実施形態のロータ9を軸方向からみた平面図である。図5は、第1実施形態のロータコア32、主磁石33、及び副磁石34における軸方向の断面図である。図6は、第1実施形態におけるロータ9の分解斜視図である。
図2、図4から図6に示すように、ロータ9は、ステータ8の径方向内側に微小隙間を介して回転自在に設けられている。
[First embodiment]
<Rotor>
FIG. 4 is a plan view of the rotor 9 of the first embodiment viewed from the axial direction. FIG. 5 is an axial cross-sectional view of the rotor core 32, main magnet 33, and sub magnet 34 of the first embodiment. FIG. 6 is an exploded perspective view of the rotor 9 in the first embodiment.
As shown in FIGS. 2, 4 to 6, the rotor 9 is rotatably provided inside the stator 8 in the radial direction with a small gap therebetween.

ロータ9は、減速部3を構成するウォーム軸44と一体成形されたシャフト31と、シャフト31に嵌合固定されたロータコア32と、ロータコア32の外周面32aに設けられた4つの主磁石33と、ロータコア32における軸方向の両端面(ロータコア本体37における軸方向の両端面)32b,32cに設けられた2つの副磁石(副磁石本体)34と、を備える。このように、電動モータ2において、主磁石33の磁極数とスロット19(ティース22)の数との比は、2:3である。 The rotor 9 includes a shaft 31 integrally molded with a worm shaft 44 constituting the reduction unit 3, a rotor core 32 fitted and fixed to the shaft 31, and four main magnets 33 provided on an outer peripheral surface 32a of the rotor core 32. , two sub-magnets (sub-magnet bodies) 34 provided on both axial end faces 32b and 32c of the rotor core 32 (both axial end faces of the rotor core body 37). Thus, in the electric motor 2, the ratio of the number of magnetic poles of the main magnet 33 to the number of slots 19 (teeth 22) is 2:3.

ロータコア32は、複数の電磁鋼板32pを軸方向に積層することにより形成されている。ロータコア32は、複数の電磁鋼板32pを軸方向に積層して形成する場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成してもよい。
ロータコア32は、シャフト31の軸心(回転軸線C)を径方向中心とする円柱状のロータコア本体37と、ロータコア本体37の外周面37aから径方向外側に向かって突出形成された4つのロータ突極35と、が一体成形されたものである。ロータコア本体37の外周面37aが、ロータコア32の外周面32aである。
The rotor core 32 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 32p in the axial direction. The rotor core 32 is not limited to being formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 32p in the axial direction, but may be formed by, for example, press-forming soft magnetic powder.
The rotor core 32 includes a cylindrical rotor core body 37 whose radial center is the axis (rotation axis C) of the shaft 31, and four rotor protrusions formed to protrude radially outward from an outer circumferential surface 37a of the rotor core body 37. The pole 35 is integrally molded. The outer peripheral surface 37a of the rotor core body 37 is the outer peripheral surface 32a of the rotor core 32.

ロータコア本体37の径方向中央には、軸方向に貫通するシャフト挿通孔37bが形成されている。シャフト挿通孔37bに、シャフト31が圧入されている。シャフト挿通孔37bに対してシャフト31を挿入とし、接着剤等を用いてシャフト31にロータコア32を固定してもよい。シャフト挿通孔37bには、径方向外側に向かって延びる4つの逃げ溝37cが形成されている。
各逃げ溝37cは、ロータコア本体37の軸方向全体に渡って形成されており、シャフト挿通孔37bに連通されている。各逃げ溝37cは、周方向に等間隔で配置されている。各逃げ溝37cは、例えばシャフト挿通孔37bへのシャフト31の圧入強度を調整する役割を有する。
A shaft insertion hole 37b that penetrates in the axial direction is formed in the radial center of the rotor core body 37. The shaft 31 is press-fitted into the shaft insertion hole 37b. The shaft 31 may be inserted into the shaft insertion hole 37b, and the rotor core 32 may be fixed to the shaft 31 using an adhesive or the like. Four escape grooves 37c extending radially outward are formed in the shaft insertion hole 37b.
Each escape groove 37c is formed across the entire axial direction of the rotor core body 37, and communicates with the shaft insertion hole 37b. The relief grooves 37c are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each relief groove 37c has a role of adjusting the strength of press-fitting the shaft 31 into the shaft insertion hole 37b, for example.

4つのロータ突極35は、周方向に等間隔で配置されている。各ロータ突極35は、径方向で各逃げ溝37cと同一直線上に配置されている。ロータ突極35は、ロータコア32の軸方向全体に延びるように形成されている。ロータ突極35は、周方向で対向する両側面35aが平行となるように形成されている。つまり、ロータ突極35は、周方向の幅寸法が径方向で均一になるように形成されている。 The four rotor salient poles 35 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each rotor salient pole 35 is arranged on the same straight line as each relief groove 37c in the radial direction. The rotor salient poles 35 are formed to extend throughout the axial direction of the rotor core 32. The rotor salient poles 35 are formed so that both side surfaces 35a facing each other in the circumferential direction are parallel to each other. That is, the rotor salient poles 35 are formed so that the circumferential width dimension is uniform in the radial direction.

ロータ突極35における径方向の外側端部35bには、周方向中央に、1つの溝部91が軸方向全体に渡って形成されている。溝部91は、径方向内側に向かうに従って周方向の溝幅が徐々に狭くなるように、V溝状に形成されている。この溝部91の周方向両側の角部には、丸面取り部35cが形成されている。丸面取り部35cの径方向最外側端部が、ロータ突極35における径方向の外側端部35bとなる。 In the radially outer end 35b of the rotor salient pole 35, one groove 91 is formed in the circumferential center over the entire axial direction. The groove portion 91 is formed in a V-groove shape such that the groove width in the circumferential direction becomes gradually narrower toward the inside in the radial direction. Round chamfered portions 35c are formed at both corners of the groove portion 91 in the circumferential direction. The radially outermost end of the round chamfered portion 35c becomes the radially outer end 35b of the rotor salient pole 35.

このように形成されたロータコア32の外周面32a(外周面37a)で、かつ周方向で隣り合う2つのロータ突極35の間は、それぞれ磁石収納部36として構成される。これら磁石収納部36にそれぞれ主磁石33が配置され、例えば接着剤等によりロータコア32に固定される。 The outer circumferential surface 32a (outer circumferential surface 37a) of the rotor core 32 formed in this manner and between two circumferentially adjacent rotor salient poles 35 are each configured as a magnet storage section 36. The main magnets 33 are arranged in each of these magnet storage parts 36, and are fixed to the rotor core 32 with, for example, an adhesive or the like.

主磁石33は、瓦状に形成されている。より具体的には、主磁石33において、径方向外側の外周面33aの円弧中心Coの位置、及び径方向内側の内周面33bの円弧中心Ciの位置は一致している。これら円弧中心Co,Ciは、回転軸線Cよりも径方向で対応する主磁石33寄りにずれている。主磁石33の外周面33aのうち径方向最外側を通る円の直径と、ロータ突極35における径方向の外側端部35bを通る円の直径とは同一である。 The main magnet 33 is formed in a tile shape. More specifically, in the main magnet 33, the position of the arc center Co of the outer circumferential surface 33a on the radially outer side and the position of the arc center Ci of the inner circumferential surface 33b on the radially inner side coincide with each other. These arc centers Co and Ci are shifted from the rotation axis C toward the corresponding main magnet 33 in the radial direction. The diameter of the circle passing through the radially outermost part of the outer peripheral surface 33a of the main magnet 33 is the same as the diameter of the circle passing through the radially outer end 35b of the rotor salient pole 35.

主磁石33の内周面33bは、ロータコア本体37の外周面37a(ロータコア32の外周面32a)に当接されている。主磁石33における周方向の両側面は、径方向内側に位置する主磁石側面33cと、主磁石側面33cよりも径方向外側に位置する傾斜面33dと、を有する。主磁石側面33cは、ロータ突極35の側面35aに沿うように形成されている。換言すれば、主磁石側面33cとロータ突極35の側面35aとは、ほぼ平行である。主磁石側面33cと内周面33bとは、円弧面33eを介して滑らかに連結されている。 The inner peripheral surface 33b of the main magnet 33 is in contact with the outer peripheral surface 37a of the rotor core body 37 (the outer peripheral surface 32a of the rotor core 32). Both side surfaces of the main magnet 33 in the circumferential direction include a main magnet side surface 33c located on the inner side in the radial direction, and an inclined surface 33d located on the outer side in the radial direction than the main magnet side surface 33c. The main magnet side surface 33c is formed along the side surface 35a of the rotor salient pole 35. In other words, the main magnet side surface 33c and the side surface 35a of the rotor salient pole 35 are substantially parallel. The main magnet side surface 33c and the inner circumferential surface 33b are smoothly connected via an arcuate surface 33e.

傾斜面33dは、主磁石側面33cとの接続部33fから径方向外側に向かうに従ってロータ突極35の側面35aから漸次周方向に離間するように斜めで、かつ平坦に形成されている。接続部33fは、ロータ突極35の径方向中央よりもやや外側よりに配置されている。1つの主磁石33において、周方向両側の傾斜面33dは、主磁石33の周方向中間部と回転軸線Cとを結ぶ直線Sと平行である。このため、2つの傾斜面33d同士も平行である。 The inclined surface 33d is formed obliquely and flat so as to gradually move away from the side surface 35a of the rotor salient pole 35 in the circumferential direction as it goes radially outward from the connecting portion 33f with the main magnet side surface 33c. The connecting portion 33f is arranged slightly outward from the radial center of the rotor salient pole 35. In one main magnet 33, the inclined surfaces 33d on both sides in the circumferential direction are parallel to the straight line S connecting the circumferential middle part of the main magnet 33 and the rotation axis C. Therefore, the two inclined surfaces 33d are also parallel to each other.

主磁石33における軸方向の長さL1は、ロータコア32における軸方向の長さL2よりも長い。すなわち、主磁石33は、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cから軸方向の外側に突出した2つのオーバーハング部33g,33hを有する。各オーバーハング部33g,33hにおいて、対応するロータコア32における軸方向の両端面32b,32cからの突出長さL3,L4は、同一である。これら突出長さL3,L4は、以下の説明では、オーバーハング部33g,33hにおける軸方向の長さL3,L4という。 The axial length L1 of the main magnet 33 is longer than the axial length L2 of the rotor core 32. That is, the main magnet 33 has two overhang parts 33g and 33h that protrude outward in the axial direction from both axial end surfaces 32b and 32c of the rotor core 32. In each overhang portion 33g, 33h, protrusion lengths L3, L4 from both axial end surfaces 32b, 32c of the corresponding rotor core 32 are the same. In the following description, these protrusion lengths L3 and L4 are referred to as axial lengths L3 and L4 of the overhang portions 33g and 33h.

このような主磁石33は、着磁(磁界)の配向が径方向(厚み方向)に沿ってパラレル配向となるように着磁されている。そして、周方向に磁極が互い違いになるように、主磁石33が配置されている。このため、ロータコア32のロータ突極35は、周方向で隣り合う主磁石33の間、つまり、磁極の境界(極境界)に位置している。
主磁石33としては、例えば、フェライトボンド磁石が用いられる。しかしながら、これに限られるものではなく、主磁石33として、フェライトボンド磁石に代わってフェライト焼結磁石、ネオジムボンド磁石、ネオジム焼結磁石等を適用することも可能である。
Such a main magnet 33 is magnetized so that the orientation of magnetization (magnetic field) is parallel along the radial direction (thickness direction). The main magnets 33 are arranged so that the magnetic poles are alternated in the circumferential direction. Therefore, the rotor salient poles 35 of the rotor core 32 are located between the main magnets 33 adjacent in the circumferential direction, that is, at the boundary between magnetic poles (polar boundary).
As the main magnet 33, for example, a ferrite bond magnet is used. However, the main magnet 33 is not limited to this, and instead of the ferrite bond magnet, a ferrite sintered magnet, a neodymium bond magnet, a neodymium sintered magnet, or the like may be used.

副磁石34は、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cのうち、ロータコア本体37上に配置されている。副磁石34は、ロータコア本体37の形状に対応するように、円環状に形成されている。副磁石34の外径D1は、ロータコア本体37の外径D2とほぼ同一である。このため、副磁石34は、主磁石33のオーバーハング部33g,33hの径方向内側に配置される。副磁石34の外周面34aは、径方向でオーバーハング部33g,33hと対向している。副磁石34の外周面34aは、主磁石33(オーバーハング部33g,33h)の内周面33bに接触している。 The sub magnet 34 is disposed on the rotor core body 37 of both end surfaces 32b and 32c of the rotor core 32 in the axial direction. The sub magnet 34 is formed in an annular shape to correspond to the shape of the rotor core body 37. The outer diameter D1 of the sub magnet 34 is approximately the same as the outer diameter D2 of the rotor core body 37. Therefore, the sub magnet 34 is arranged radially inside the overhang parts 33g and 33h of the main magnet 33. The outer circumferential surface 34a of the sub-magnet 34 faces the overhang portions 33g and 33h in the radial direction. The outer peripheral surface 34a of the sub magnet 34 is in contact with the inner peripheral surface 33b of the main magnet 33 (overhang parts 33g, 33h).

副磁石34の内径D3は、ロータコア本体37のシャフト挿通孔37bの内径D4よりも若干大きい程度である。副磁石34における軸方向の長さ(厚さ)L5は、主磁石33のオーバーハング部33g,33hにおける軸方向の長さL3,L4と同一である。このため、主磁石33における軸方向の両端面33i,33jと、各副磁石34における軸方向の外側端面34bとは、同一平面上に位置する。副磁石34の外側端面34bとは、副磁石34における軸方向の両端面のうち、ロータコア32とは反対側の端面をいう。 The inner diameter D3 of the sub magnet 34 is slightly larger than the inner diameter D4 of the shaft insertion hole 37b of the rotor core body 37. The axial length (thickness) L5 of the sub magnet 34 is the same as the axial lengths L3, L4 of the overhang parts 33g, 33h of the main magnet 33. Therefore, both axial end surfaces 33i and 33j of the main magnet 33 and the axial outer end surface 34b of each sub-magnet 34 are located on the same plane. The outer end surface 34b of the sub-magnet 34 refers to the end surface of the sub-magnet 34 on the opposite side to the rotor core 32, of both end surfaces in the axial direction.

このような副磁石34は、着磁(磁界)の配向が外周面34aに磁極を発生させる極配向である(図4における矢印J参照)。副磁石34の磁極数は、主磁石33の磁極数(主磁石33の個数)と同一である。すなわち、本実施形態では、主磁石33の磁極数は4極あるので、副磁石34の磁極数も4極である。副磁石34の各磁極の位置は、それぞれ主磁石33と径方向で対向する位置である。副磁石34の外周面34aにおける磁極は、主磁石33の外周面33aにおける磁極と同極である。換言すれば、副磁石34の外周面34aにおける磁極は、主磁石33の内周面33bにおける磁極と異極である。 Such a sub-magnet 34 has a polar orientation in which the orientation of magnetization (magnetic field) generates a magnetic pole on the outer peripheral surface 34a (see arrow J in FIG. 4). The number of magnetic poles of the sub magnet 34 is the same as the number of magnetic poles of the main magnet 33 (the number of main magnets 33). That is, in this embodiment, since the main magnet 33 has four magnetic poles, the sub magnet 34 also has four magnetic poles. The position of each magnetic pole of the sub magnet 34 is a position facing the main magnet 33 in the radial direction. The magnetic pole on the outer peripheral surface 34a of the sub magnet 34 is the same as the magnetic pole on the outer peripheral surface 33a of the main magnet 33. In other words, the magnetic pole on the outer circumferential surface 34a of the sub magnet 34 is different from the magnetic pole on the inner circumferential surface 33b of the main magnet 33.

副磁石34としては、例えば、フェライトボンド磁石が用いられる。しかしながら、これに限られるものではなく、副磁石34として、フェライトボンド磁石に代わってフェライト焼結磁石、ネオジムボンド磁石、ネオジム焼結磁石等を適用することも可能である。副磁石34の材質は、主磁石33の材質と異なっていてもよい。 As the sub magnet 34, for example, a ferrite bond magnet is used. However, the present invention is not limited to this, and instead of the ferrite bonded magnet, a ferrite sintered magnet, a neodymium bonded magnet, a neodymium sintered magnet, or the like may be used as the sub magnet 34. The material of the sub magnet 34 may be different from that of the main magnet 33.

<減速部>
図1、図2に戻り、減速部3は、モータケース5が取り付けられているギアケース40と、ギアケース40内に収納されるウォーム減速機構41と、を備える。ギアケース40は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料により形成されている。ギアケース40は、一面に開口部40aを有する箱状に形成されている。ギアケース40は、ウォーム減速機構41を収容するギア収容部42を有する。ギアケース40の側壁40bには、第1モータケース6が一体成形されている箇所に、この第1モータケース6の貫通孔10aとギア収容部42とを連通する開口部43が形成されている。
<Reduction section>
Returning to FIGS. 1 and 2, the speed reduction unit 3 includes a gear case 40 to which the motor case 5 is attached, and a worm speed reduction mechanism 41 housed within the gear case 40. The gear case 40 is made of a material with excellent heat dissipation, such as die-cast aluminum. Gear case 40 is formed into a box shape with an opening 40a on one side. Gear case 40 has a gear accommodating portion 42 that accommodates worm reduction mechanism 41 . An opening 43 is formed in the side wall 40b of the gear case 40 at a location where the first motor case 6 is integrally molded, which communicates the through hole 10a of the first motor case 6 with the gear accommodating portion 42. .

ギアケース40の底壁40cには、円筒状の軸受ボス49が突設されている。軸受ボス49は、ウォーム減速機構41の出力軸48を回転自在に支持するためのものである。軸受ボス49には、内周面に図示しない滑り軸受が設けられている。軸受ボス49の先端内周縁には、図示しないOリングが装着されている。これにより、軸受ボス49を介して外部から内部に塵埃や水が侵入してしまうことが防止される。軸受ボス49の外周面には、複数のリブ52が設けられている。これにより、軸受ボス49の剛性が確保されている。 A cylindrical bearing boss 49 is provided protruding from the bottom wall 40c of the gear case 40. The bearing boss 49 is for rotatably supporting the output shaft 48 of the worm reduction mechanism 41. The bearing boss 49 is provided with a sliding bearing (not shown) on its inner peripheral surface. An O-ring (not shown) is attached to the inner peripheral edge of the tip of the bearing boss 49. This prevents dust and water from entering from the outside into the inside through the bearing boss 49. A plurality of ribs 52 are provided on the outer peripheral surface of the bearing boss 49. This ensures the rigidity of the bearing boss 49.

ギア収容部42に収容されたウォーム減速機構41は、ウォーム軸44と、ウォーム軸44に噛合されるウォームホイール45と、により構成されている。ウォーム軸44は、電動モータ2のシャフト31と同軸上に配置されている。ウォーム軸44は、両端がギアケース40に設けられた軸受46,47によって回転自在に支持されている。ウォーム軸44の電動モータ2側の端部は、軸受46を介してギアケース40の開口部43に至るまで突出している。この突出したウォーム軸44の端部と電動モータ2のシャフト31との端部が接合され、ウォーム軸44とシャフト31とが一体化されている。ウォーム軸44とシャフト31は、1つの母材からウォーム軸部分とシャフト部分とを成形することにより一体として形成してもよい。 The worm reduction mechanism 41 accommodated in the gear accommodating portion 42 includes a worm shaft 44 and a worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44 . The worm shaft 44 is arranged coaxially with the shaft 31 of the electric motor 2. The worm shaft 44 is rotatably supported at both ends by bearings 46 and 47 provided in the gear case 40. The end of the worm shaft 44 on the electric motor 2 side projects through the bearing 46 to the opening 43 of the gear case 40 . The end of this protruding worm shaft 44 and the end of the shaft 31 of the electric motor 2 are joined, so that the worm shaft 44 and the shaft 31 are integrated. The worm shaft 44 and the shaft 31 may be integrally formed by molding the worm shaft portion and the shaft portion from one base material.

ウォーム軸44に噛合されるウォームホイール45には、このウォームホイール45の径方向中央に出力軸48が設けられている。出力軸48は、ウォームホイール45の回転軸線方向と同軸上に配置されている。出力軸48は、ギアケース40の軸受ボス49を介してギアケース40の外部に突出している。出力軸48の突出した先端には、図示しない電装品と接続されるスプライン48aが形成されている。 A worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44 is provided with an output shaft 48 at the radial center of the worm wheel 45 . The output shaft 48 is arranged coaxially with the rotational axis direction of the worm wheel 45. The output shaft 48 projects to the outside of the gear case 40 via a bearing boss 49 of the gear case 40 . A spline 48a is formed at the protruding tip of the output shaft 48 to be connected to an electrical component (not shown).

ウォームホイール45の径方向中央には、出力軸48が突出されている側とは反対側に、図示しないセンサマグネットが設けられている。センサマグネットは、ウォームホイール45の回転位置を検出する回転位置検出部60の一方を構成している。回転位置検出部60の他方を構成する磁気検出素子61は、ウォームホイール45のセンサマグネット側(ギアケース40の開口部40a側)でウォームホイール45と対向配置されているコントローラ部4に設けられている。 A sensor magnet (not shown) is provided at the radial center of the worm wheel 45 on the side opposite to the side from which the output shaft 48 projects. The sensor magnet constitutes one side of a rotational position detection section 60 that detects the rotational position of the worm wheel 45. The magnetic detection element 61 constituting the other part of the rotational position detection section 60 is provided in the controller section 4, which is disposed opposite to the worm wheel 45 on the sensor magnet side of the worm wheel 45 (on the opening 40a side of the gear case 40). There is.

<コントローラ部>
電動モータ2の駆動制御を行うコントローラ部4は、磁気検出素子61が実装されたコントローラ基板62と、ギアケース40の開口部40aを閉塞するように設けられたカバー63と、を有している。コントローラ基板62が、ウォームホイール45のセンサマグネット側(ギアケース40の開口部40a側)に対向配置されている。
<Controller section>
The controller unit 4 that controls the drive of the electric motor 2 includes a controller board 62 on which a magnetic detection element 61 is mounted, and a cover 63 provided to close the opening 40a of the gear case 40. . A controller board 62 is disposed opposite to the sensor magnet side of the worm wheel 45 (the opening 40a side of the gear case 40).

コントローラ基板62は、いわゆるエポキシ基板に複数の導電性のパターン(不図示)が形成されたものである。コントローラ基板62には、電動モータ2のステータコア20から引き出されたコイル24の端末部が接続されているとともに、カバー63に設けられたコネクタ11の端子(不図示)が電気的に接続されている。 The controller board 62 is a so-called epoxy board on which a plurality of conductive patterns (not shown) are formed. The terminal portion of the coil 24 drawn out from the stator core 20 of the electric motor 2 is connected to the controller board 62, and the terminal (not shown) of the connector 11 provided on the cover 63 is electrically connected. .

コントローラ基板62には、磁気検出素子61の他に、コイル24に供給する電流を制御するFET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子からなるパワーモジュール(不図示)が実装されている。コントローラ基板62には、このコントローラ基板62に印加される電圧の平滑化を行うコンデンサ(不図示)等が実装されている。 In addition to the magnetic detection element 61, the controller board 62 is mounted with a power module (not shown) consisting of switching elements such as FETs (Field Effect Transistors) that control the current supplied to the coil 24. . A capacitor (not shown) and the like are mounted on the controller board 62 to smooth the voltage applied to the controller board 62.

このように構成されたコントローラ基板62を覆うカバー63は、樹脂により形成されている。カバー63は、若干外側に膨出するように形成されている。カバー63の内面側は、コントローラ基板62等を収容するコントローラ収容部56とされている。
カバー63の外周部に、コネクタ11が一体成形されている。コネクタ11は、図示しない外部電源から延びるコネクタが嵌着される。コネクタ11の端子に、コントローラ基板62が電気的に接続されている。これにより、外部電源の電力がコントローラ基板62に供給される。
The cover 63 that covers the controller board 62 configured in this way is made of resin. The cover 63 is formed to bulge slightly outward. The inner surface of the cover 63 is a controller accommodating portion 56 that accommodates the controller board 62 and the like.
The connector 11 is integrally molded on the outer periphery of the cover 63. A connector extending from an external power source (not shown) is fitted into the connector 11 . A controller board 62 is electrically connected to the terminals of the connector 11. As a result, power from the external power source is supplied to the controller board 62.

カバー63の開口縁には、ギアケース40の側壁40bの端部と嵌め合わされる嵌合部81が突出形成されている。嵌合部81は、カバー63の開口縁に沿う2つの壁81a,81bにより構成されている。これら2つの壁81a,81bの間に、ギアケース40の側壁40bの端部が挿入(嵌め合い)される。これにより、ギアケース40とカバー63との間にラビリンス部83が形成される。ラビリンス部83によって、ギアケース40とカバー63との間から塵埃や水が浸入してしまうことが防止される。ギアケース40とカバー63との固定は、図示しないボルトを締結することにより行われる。 A fitting portion 81 that fits into the end of the side wall 40b of the gear case 40 is formed protruding from the opening edge of the cover 63. The fitting portion 81 is constituted by two walls 81a and 81b along the opening edge of the cover 63. The end of the side wall 40b of the gear case 40 is inserted (fitted) between these two walls 81a, 81b. As a result, a labyrinth portion 83 is formed between the gear case 40 and the cover 63. The labyrinth portion 83 prevents dust and water from entering between the gear case 40 and the cover 63. Gear case 40 and cover 63 are fixed by fastening bolts (not shown).

<減速機付きモータの動作>
次に、減速機付きモータ1の動作について説明する。
減速機付きモータ1は、コネクタ11を介してコントローラ基板62に供給された電力が、図示しないパワーモジュールを介して電動モータ2の各コイル24に選択的に供給される。すると、ステータ8(ティース22)に所定の鎖交磁束が形成され、この鎖交磁束とロータ9の主磁石33により形成される有効磁束との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、ロータ9が継続的に回転する。
<Operation of motor with reducer>
Next, the operation of the motor 1 with a speed reducer will be explained.
In the motor 1 with a speed reducer, power supplied to the controller board 62 via the connector 11 is selectively supplied to each coil 24 of the electric motor 2 via a power module (not shown). Then, a predetermined interlinkage magnetic flux is formed in the stator 8 (teeth 22), and magnetic attractive force and repulsive force are generated between this interlinkage magnetic flux and the effective magnetic flux formed by the main magnet 33 of the rotor 9. This causes the rotor 9 to rotate continuously.

ロータ9が回転すると、シャフト31と一体化されているウォーム軸44が回転し、さらにウォーム軸44に噛合されているウォームホイール45が回転する。そして、ウォームホイール45に連結されている出力軸48が回転し、所望の電装品(例えば、車両に搭載されるワイパ駆動装置)が駆動する。 When the rotor 9 rotates, a worm shaft 44 integrated with the shaft 31 rotates, and a worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44 also rotates. Then, the output shaft 48 connected to the worm wheel 45 rotates, and a desired electrical component (for example, a wiper drive device mounted on a vehicle) is driven.

コントローラ基板62に実装されている磁気検出素子61によって検出されたウォームホイール45の回転位置検出結果は、信号として図示しない外部機器に出力される。図示しない外部機器は、ウォームホイール45の回転位置検出信号に基づいて、図示しないパワーモジュールのスイッチング素子等の切替えタイミングが制御され、電動モータ2の駆動制御が行われる。パワーモジュールの駆動信号の出力や電動モータ2の駆動制御は、コントローラ部4で行われていてもよい。 The rotational position detection result of the worm wheel 45 detected by the magnetic detection element 61 mounted on the controller board 62 is output as a signal to an external device (not shown). In an external device (not shown), the switching timing of a switching element, etc. of a power module (not shown) is controlled based on the rotational position detection signal of the worm wheel 45, and drive control of the electric motor 2 is performed. The output of the drive signal of the power module and the drive control of the electric motor 2 may be performed by the controller section 4.

<ロータの作用>
次に、ロータ9の作用について説明する。
ロータ9は、ロータコア32の外周面32aに、主磁石33を配置した、いわゆるSPM(Surface Permanent Magnet)方式のロータである。このため、d軸方向のインダクタンス値が小さくなる。これに加え、ロータ9は、周方向で隣り合う主磁石33間にロータ突極35が設けられている。この結果、ステータ8の鎖交磁束によるq軸方向のインダクタンス値は、ロータ突極35が無い場合と比較して大きくなる。このように、d軸方向とq軸方向とのリラクタンストルクの差も利用してロータ9が回転される。
<Rotor action>
Next, the function of the rotor 9 will be explained.
The rotor 9 is a so-called SPM (Surface Permanent Magnet) rotor in which a main magnet 33 is arranged on the outer peripheral surface 32a of a rotor core 32. Therefore, the inductance value in the d-axis direction becomes small. In addition, the rotor 9 is provided with salient rotor poles 35 between the main magnets 33 adjacent in the circumferential direction. As a result, the inductance value in the q-axis direction due to the interlinkage magnetic flux of the stator 8 becomes larger than that in the case where the rotor salient poles 35 are not provided. In this way, the rotor 9 is rotated by also utilizing the difference in reluctance torque between the d-axis direction and the q-axis direction.

主磁石33は、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cから軸方向の外側に突出した2つのオーバーハング部33g,33hを有する。このため、ロータ9の有効磁束量が増大される。
ここで、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cには、それぞれ副磁石34が設けられている。副磁石34は、オーバーハング部33g,33hの径方向内側に配置されている。このため、副磁石34によってオーバーハング部33g,33hの内周面33bから流れる磁束が保持される。
The main magnet 33 has two overhang parts 33g and 33h that protrude outward in the axial direction from both axial end faces 32b and 32c of the rotor core 32. Therefore, the amount of effective magnetic flux of the rotor 9 is increased.
Here, sub-magnets 34 are provided on both axial end faces 32b, 32c of the rotor core 32, respectively. The sub magnet 34 is arranged radially inside the overhang parts 33g and 33h. Therefore, the magnetic flux flowing from the inner circumferential surfaces 33b of the overhang parts 33g and 33h is held by the sub magnet 34.

この際、副磁石34は、着磁(磁界)の配向が外周面34aに磁極を発生させる極配向である。このため、1つの主磁石33でのオーバーハング部33g,33hにおける内周面33bの磁束は、副磁石34を通り、N極からS極に向けて(図4における矢印J参照)流れる。そして、周方向で隣の主磁石33(オーバーハング部33g,33h)へと磁束が流れる。このため、主磁石33の漏れ磁束の発生が防止され、主磁石33の磁束が最大限有効活用される。 At this time, the sub magnet 34 has a polar orientation in which the orientation of magnetization (magnetic field) generates a magnetic pole on the outer peripheral surface 34a. Therefore, the magnetic flux on the inner peripheral surface 33b of the overhang portions 33g and 33h of one main magnet 33 passes through the sub magnet 34 and flows from the north pole to the south pole (see arrow J in FIG. 4). Then, magnetic flux flows to the adjacent main magnet 33 (overhang portions 33g, 33h) in the circumferential direction. Therefore, generation of leakage magnetic flux of the main magnet 33 is prevented, and the magnetic flux of the main magnet 33 is utilized as effectively as possible.

このように、上述の第1実施形態では、主磁石33は、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cから軸方向の外側に突出した2つのオーバーハング部33g,33hを有する。また、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cには、それぞれ副磁石34が設けられている。副磁石34は、オーバーハング部33g,33hの径方向内側に配置されている。このため、副磁石34によってオーバーハング部33g,33hの内周面33bから流れる磁束を保持できる。よって、主磁石33の磁束を最大限有効活用でき、電動モータ2を効率よく高トルク化できる。 Thus, in the first embodiment described above, the main magnet 33 has two overhang parts 33g and 33h that protrude outward in the axial direction from both axial end faces 32b and 32c of the rotor core 32. Furthermore, sub-magnets 34 are provided on both end surfaces 32b and 32c of the rotor core 32 in the axial direction, respectively. The sub magnet 34 is arranged radially inside the overhang parts 33g and 33h. Therefore, the magnetic flux flowing from the inner circumferential surfaces 33b of the overhang parts 33g and 33h can be held by the sub-magnet 34. Therefore, the magnetic flux of the main magnet 33 can be utilized as effectively as possible, and the electric motor 2 can be efficiently increased in torque.

副磁石34は、着磁(磁界)の配向が外周面34aに磁極を発生させる極配向である。このため、1つのオーバーハング部33g,33hから内周面33bを介して流れる磁束を、副磁石34を介して周方向で隣のオーバーハング部33g,33hへとスムーズに流すことができる。このため、主磁石33の漏れ磁束の発生を確実に防止でき、主磁石33の磁束を最大限有効活用できる。 The sub magnet 34 has a polar orientation in which the orientation of magnetization (magnetic field) generates a magnetic pole on the outer peripheral surface 34a. Therefore, the magnetic flux flowing from one overhang portion 33g, 33h via the inner circumferential surface 33b can smoothly flow to the adjacent overhang portion 33g, 33h in the circumferential direction via the sub magnet 34. Therefore, generation of leakage magnetic flux of the main magnet 33 can be reliably prevented, and the magnetic flux of the main magnet 33 can be utilized as effectively as possible.

なお、例えば図4、図5に2点鎖線で示す着磁(磁界)の配向J’のように、副磁石34における着磁(磁界)の配向をラジアル配向とした場合、副磁石34によって主磁石33の磁束をある程度保持できるものの、副磁石34の内周面側で漏れ磁束が発生してしまう。このため、副磁石34における着磁(磁界)の配向を極配向とすることにより、主磁石33の漏れ磁束の発生をより確実に防止でき、主磁石33の磁束をさらに最大限有効活用できる。 For example, when the orientation of the magnetization (magnetic field) in the sub-magnet 34 is set to radial orientation, as shown by the magnetization (magnetic field) orientation J' indicated by the two-dot chain line in FIGS. 4 and 5, the sub-magnet 34 Although the magnetic flux of the magnet 33 can be maintained to some extent, leakage magnetic flux is generated on the inner peripheral surface side of the sub-magnet 34. Therefore, by making the orientation of the magnetization (magnetic field) in the sub magnet 34 polar, the leakage flux of the main magnet 33 can be more reliably prevented from occurring, and the magnetic flux of the main magnet 33 can be utilized more effectively.

ロータコア32は、ロータコア本体37の外周面37aから径方向外側に向かって突出形成された4つのロータ突極35を有している。このため、リラクタンストルクを利用できるので、電動モータ2をさらに効率よく高トルク化できる。 The rotor core 32 has four salient rotor poles 35 formed to protrude radially outward from the outer peripheral surface 37a of the rotor core body 37. Therefore, the reluctance torque can be utilized, so that the electric motor 2 can be made to have a high torque even more efficiently.

ところで、ロータ突極35を有する分、このロータ突極35に流れる磁束の影響でステータコア20に鉄損が生じてしまう。このような構成で、ステータコア20における軸方向の長さよりも例えばロータコア32における軸方向の長さL2を長くしてしまうと、ステータコア20への鉄損の影響が大きくなってしまう。このため、ステータコア20における軸方向の長さに対してロータコア32における軸方向の長さL2を長くすることなく、主磁石33にオーバーハング部33g,33hを設けた。これにより、ロータコア32によるステータコア20への鉄損の影響も小さくできる。 By the way, since the rotor salient pole 35 is provided, iron loss occurs in the stator core 20 due to the influence of the magnetic flux flowing through the rotor salient pole 35. In such a configuration, if, for example, the axial length L2 of the rotor core 32 is made longer than the axial length of the stator core 20, the influence of iron loss on the stator core 20 will increase. For this reason, the overhang portions 33g and 33h are provided in the main magnet 33 without making the axial length L2 of the rotor core 32 longer than the axial length of the stator core 20. Thereby, the influence of iron loss on the stator core 20 due to the rotor core 32 can also be reduced.

主磁石33における軸方向の両端面33i,33jと、各副磁石34における軸方向の外側端面34bとは、同一平面上に位置している。このため、主磁石33の磁束をより確実に最大限有効活用できる。すなわち、例えば主磁石33における軸方向の両端面33i,33jよりも各副磁石34における軸方向の外側端面34bが軸方向外側に突出されている場合、副磁石34の突出した箇所から漏れ磁束が発生してしまう。一方、例えば各副磁石34における軸方向の外側端面34bよりも主磁石33における軸方向の両端面33i,33jが軸方向外側に突出されている場合、副磁石34による主磁石33の漏れ磁束の抑制効果が低下してしまう。 Both end surfaces 33i and 33j in the axial direction of the main magnet 33 and the outer end surface 34b in the axial direction of each sub-magnet 34 are located on the same plane. Therefore, the magnetic flux of the main magnet 33 can be more reliably and most effectively utilized. That is, for example, if the axially outer end surface 34b of each sub-magnet 34 protrudes further in the axial direction than the axially opposite end surfaces 33i, 33j of the main magnet 33, leakage magnetic flux is generated from the protruding portion of the sub-magnet 34. It will happen. On the other hand, if, for example, both axial end surfaces 33i and 33j of the main magnet 33 protrude further axially outward than the axial outer end surface 34b of each sub-magnet 34, the leakage magnetic flux of the main magnet 33 due to the sub-magnet 34 is reduced. The suppressing effect will be reduced.

ステータ8のステータコア20は、複数の電磁鋼板20pを軸方向に積層することにより形成されている。ロータ9のロータコア32は、複数の電磁鋼板32pを軸方向に積層することにより形成されている。このため、ステータコア20やロータコア32に生じる渦電流損を低減でき、鉄損を低減できる。よって、電動モータ2を効率よく高トルク化できる。 The stator core 20 of the stator 8 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 20p in the axial direction. The rotor core 32 of the rotor 9 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 32p in the axial direction. Therefore, eddy current loss occurring in stator core 20 and rotor core 32 can be reduced, and iron loss can be reduced. Therefore, the electric motor 2 can be efficiently increased in torque.

主磁石33は、着磁(磁界)の配向が径方向(厚み方向)に沿ってパラレル配向となるように着磁されている。このため、主磁石33における着磁(磁界)の配向がラジアル配向である場合と比較して、電動モータ2のコギングを抑制するとともに、ロータ9の有効磁束を高めることができる。 The main magnet 33 is magnetized so that the orientation of magnetization (magnetic field) is parallel along the radial direction (thickness direction). Therefore, compared to the case where the orientation of the magnetization (magnetic field) in the main magnet 33 is radial orientation, cogging of the electric motor 2 can be suppressed and the effective magnetic flux of the rotor 9 can be increased.

また、主磁石33の外周面33aの円弧中心Coの位置が回転軸線Cよりも径方向で対応する主磁石33寄りにずれている。このため、主磁石33とステータコア20(ティース22)との間の距離は、主磁石33の周方向中から周方向両側面に向かうに従って漸次長くなる。これにより、ステータ8に対してロータ9の磁極の切り替わりが滑らかになり、さらに電動モータ2のコギングを抑制できる。 Further, the position of the arc center Co of the outer peripheral surface 33a of the main magnet 33 is shifted from the rotation axis C toward the corresponding main magnet 33 in the radial direction. Therefore, the distance between the main magnet 33 and the stator core 20 (teeth 22) gradually increases from the middle of the circumference of the main magnet 33 toward both side surfaces in the circumferential direction. Thereby, the magnetic poles of the rotor 9 can be smoothly switched with respect to the stator 8, and cogging of the electric motor 2 can be further suppressed.

電動モータ2を効率よく高トルク化できるので、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標7「全ての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」、及び目標9「強靭(レジリエント)なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの促進を図る」に貢献することが可能となる。 Since the electric motor 2 can be efficiently increased to high torque, goal 7 of the Sustainable Development Goals (SDGs) led by the United Nations, ``Ensure access to affordable, reliable, sustainable, and modern energy for all'', is achieved. , and Goal 9: “Build resilient infrastructure, promote inclusive and sustainable industrialization, and foster innovation.”

上述の第1実施形態では、ロータコア32は、ロータコア本体37の外周面37aから径方向外側に向かって突出形成された4つのロータ突極35を有している場合について説明した。主磁石33は、周方向で隣り合うロータ突極35の間のそれぞれに配置されるように、4つ設けられている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、ロータコア32は、ロータ突極35を有さなくてもよい。この場合、主磁石33を円筒状のいわゆるリングマグネットとしてもよい。 In the first embodiment described above, the rotor core 32 has four rotor salient poles 35 formed to protrude radially outward from the outer circumferential surface 37a of the rotor core body 37. The case has been described in which four main magnets 33 are provided so as to be arranged between each of the rotor salient poles 35 adjacent in the circumferential direction. However, the invention is not limited to this, and the rotor core 32 may not have the rotor salient poles 35. In this case, the main magnet 33 may be a cylindrical so-called ring magnet.

[第2実施形態]
次に、図2、図5、図6を援用し、図7、図8に基づいて、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図7は、第2実施形態のロータ209を軸方向からみた平面図である。図7は、前述の図4に対応している。図8は、図7のVIII部拡大図である。
図2、図7、図8に示すように、第2実施形態において、減速機付きモータ1は、電動モータ202と、電動モータ202の回転を減速して出力する減速部3と、電動モータ202の駆動制御を行うコントローラ部4と、を備える点等の基本的構成は、前述の第1実施形態と同様である。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 5, and 6, and based on FIGS. 7 and 8. Aspects that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and description thereof will be omitted.
FIG. 7 is a plan view of the rotor 209 of the second embodiment viewed from the axial direction. FIG. 7 corresponds to FIG. 4 described above. FIG. 8 is an enlarged view of section VIII in FIG. 7.
As shown in FIGS. 2, 7, and 8, in the second embodiment, the motor 1 with a reduction gear includes an electric motor 202, a reduction unit 3 that decelerates and outputs the rotation of the electric motor 202, and an electric motor 202. The basic configuration, including the controller section 4 that performs drive control, is the same as that of the first embodiment described above.

図7、図8に示すように、第1実施形態と第2実施形態との相違点は、第1実施形態のロータ9における副磁石34の形状と、第2実施形態のロータ209における副磁石234の形状と、が異なる点にある。
より具体的には、副磁石234は、円環状の副磁石本体71と、副磁石本体71の外周面71aから径方向外側に向かって突出形成された4つの磁石突極72と、が一体成形されたものである。
As shown in FIGS. 7 and 8, the difference between the first embodiment and the second embodiment is the shape of the sub magnet 34 in the rotor 9 of the first embodiment, and the shape of the sub magnet 34 in the rotor 209 of the second embodiment. 234 is different in shape.
More specifically, the sub magnet 234 includes an annular sub magnet main body 71 and four salient magnetic poles 72 formed to protrude radially outward from the outer peripheral surface 71a of the sub magnet main body 71, which are integrally molded. It is what was done.

副磁石本体71は、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cのうち、ロータコア本体37上(図5参照)に配置されている。副磁石本体71の形状は、第1実施形態における副磁石34の形状と同一である。すなわち、副磁石本体71は、ロータコア本体37の形状に対応するように、円環状に形成されている。副磁石本体71の外径D21は、ロータコア本体37の外径D2(図6参照)とほぼ同一である。このため、副磁石本体71は、主磁石33のオーバーハング部33g,33hの径方向内側に配置される。副磁石本体71の外周面71aは、径方向でオーバーハング部33g,33hと対向している。副磁石34の外周面34aは、主磁石33(オーバーハング部33g,33h)の内周面33bに接触している。 The sub-magnet main body 71 is arranged on the rotor core main body 37 (see FIG. 5) among both end surfaces 32b and 32c of the rotor core 32 in the axial direction. The shape of the sub-magnet main body 71 is the same as the shape of the sub-magnet 34 in the first embodiment. That is, the sub magnet main body 71 is formed in an annular shape so as to correspond to the shape of the rotor core main body 37. The outer diameter D21 of the sub-magnet body 71 is approximately the same as the outer diameter D2 (see FIG. 6) of the rotor core body 37. Therefore, the sub-magnet main body 71 is arranged radially inside the overhang parts 33g and 33h of the main magnet 33. The outer peripheral surface 71a of the sub-magnet main body 71 faces the overhang parts 33g and 33h in the radial direction. The outer peripheral surface 34a of the sub magnet 34 is in contact with the inner peripheral surface 33b of the main magnet 33 (overhang parts 33g, 33h).

4つの磁石突極72は、周方向に等間隔で配置されている。各磁石突極72は、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cのうち、ロータ突極35上に配置されている。磁石突極72は、周方向で対向する両側面72aが平行となるように形成されている。つまり、磁石突極72は、周方向の幅寸法が径方向で均一になるように形成されている。磁石突極72の周方向の幅寸法は、ロータ突極35の周方向の幅寸法と同一である。したがって、磁石突極72の両側面72aは、主磁石33の主磁石側面33cに接触している。 The four magnetic salient poles 72 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each of the magnetic salient poles 72 is arranged on the rotor salient pole 35 of both axial end surfaces 32 b and 32 c of the rotor core 32 . The magnetic salient pole 72 is formed so that both side surfaces 72a facing each other in the circumferential direction are parallel to each other. That is, the magnetic salient poles 72 are formed so that the circumferential width dimension is uniform in the radial direction. The circumferential width of the magnetic salient poles 72 is the same as the circumferential width of the rotor salient poles 35. Therefore, both side surfaces 72a of the salient magnet pole 72 are in contact with the main magnet side surface 33c of the main magnet 33.

磁石突極72における径方向の外側端面72bは、おおよそ周方向に沿うように平坦に形成されている。磁石突極72における外側端面72bの位置は、主磁石33における接続部33f(主磁石側面33cの径方向外側端)とロータ突極35の外側端部35bとの間に位置している。
このような副磁石234における着磁(磁界)の配向も、第1実施形態の副磁石34と同様に極配向である(図7における矢印J参照)。
A radially outer end surface 72b of the magnetic salient pole 72 is formed flat approximately along the circumferential direction. The outer end surface 72b of the salient magnet pole 72 is located between the connecting portion 33f of the main magnet 33 (radially outer end of the main magnet side surface 33c) and the outer end 35b of the salient rotor pole 35.
The orientation of magnetization (magnetic field) in such a sub-magnet 234 is also a polar orientation similarly to the sub-magnet 34 of the first embodiment (see arrow J in FIG. 7).

したがって、上述の第2実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、副磁石234は、磁石突極72を有している。このため、磁石突極72を利用して副磁石234の位置決めを容易に行うことができる。磁石突極72を有する分、副磁石234の体積が増大されるので、副磁石234の有効磁束を増大させることができる。 Therefore, according to the second embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment described above are achieved. In addition, the sub magnet 234 has a salient magnetic pole 72 . Therefore, the sub magnet 234 can be easily positioned using the magnetic salient poles 72. Since the volume of the sub magnet 234 is increased by the presence of the salient magnetic poles 72, the effective magnetic flux of the sub magnet 234 can be increased.

また、1つのオーバーハング部33g,33hから内周面33bを介して流れる磁束を、副磁石234を介して周方向で隣のオーバーハング部33g,33hへとスムーズに流すことができる。とりわけ、主磁石33における着磁(磁界)の配向がパラレル配向となるように着磁されている場合、1つの主磁石33の主磁石側面33cから流れる磁束を、磁石突極72を介して周方向で隣のオーバーハング部33g,33hへとスムーズに流すことができる(図7における矢印J参照)。このため、主磁石33の漏れ磁束の発生を確実に防止でき、主磁石33の磁束をさらに最大限有効活用できる。 Moreover, the magnetic flux flowing from one overhang part 33g, 33h via the inner circumferential surface 33b can smoothly flow to the adjacent overhang part 33g, 33h in the circumferential direction via the sub magnet 234. In particular, when the main magnets 33 are magnetized so that the orientation of magnetization (magnetic field) is parallel, the magnetic flux flowing from the main magnet side surface 33c of one main magnet 33 is circulated through the salient magnet poles 72. The water can flow smoothly to the adjacent overhang portions 33g and 33h in the direction (see arrow J in FIG. 7). Therefore, generation of leakage magnetic flux of the main magnet 33 can be reliably prevented, and the magnetic flux of the main magnet 33 can be utilized more effectively.

なお、主磁石33における着磁(磁界)の配向をラジアル配向とした場合、主磁石33の周方向両側での配向は、磁石突極72の側面72aとほぼ平行になる。このため、主磁石33の周方向両側からの磁石突極72への磁束の流れは発生しにくい。 Note that when the orientation of the magnetization (magnetic field) in the main magnet 33 is radial orientation, the orientation on both sides of the main magnet 33 in the circumferential direction is approximately parallel to the side surface 72a of the salient magnet pole 72. Therefore, the flow of magnetic flux from both sides of the main magnet 33 in the circumferential direction to the salient magnet poles 72 is difficult to occur.

ここで、磁石突極72とオーバーハング部33g,33hとが接触する箇所は、主磁石33における接続部33fよりも径方向内側である。すなわち、磁石突極72は、接続部33fよりも径方向内側が主磁石33における漏れ磁束の発生の防止に寄与することになる。本第2実施形態では、磁石突極72における外側端面72bの位置は、主磁石33における接続部33fとロータ突極35の外側端部35bとの間に位置している。このため、副磁石234の体積を無駄に大きくすることなく、1つの主磁石33の周方向両側面から流れる磁束を、副磁石234を介して隣の主磁石33に確実に流すことができる。よって、電動モータ202の製造コストをできる限り抑制できる。 Here, the portion where the magnetic salient pole 72 and the overhang portions 33g, 33h come into contact is radially inner than the connecting portion 33f of the main magnet 33. In other words, the radially inner side of the salient magnetic pole 72 than the connecting portion 33f contributes to preventing the generation of leakage magnetic flux in the main magnet 33. In the second embodiment, the outer end surface 72b of the salient magnet pole 72 is located between the connecting portion 33f of the main magnet 33 and the outer end 35b of the salient rotor pole 35. Therefore, the magnetic flux flowing from both circumferential side surfaces of one main magnet 33 can be reliably flowed to the adjacent main magnet 33 via the sub magnet 234 without unnecessarily increasing the volume of the sub magnet 234. Therefore, the manufacturing cost of the electric motor 202 can be suppressed as much as possible.

本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、減速機付きモータ1は、車両のワイパー装置の駆動源として用いられる場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、減速機付きモータ1は、ワイパー装置以外にも、車両に搭載される電装品(例えば、パワーウインドウ、サンルーフ、電動シート等)の駆動源となるものや、その他のさまざまな用途に使用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the embodiment described above, the case where the motor 1 with a speed reducer is used as a drive source for a wiper device of a vehicle has been described. However, the motor 1 with a speed reducer is not limited to this, and in addition to the wiper device, the motor 1 with a speed reducer can also be used as a drive source for electrical components installed in a vehicle (for example, a power window, a sunroof, an electric seat, etc.), and other devices. can be used for a variety of purposes.

上述の実施形態では、副磁石34,234は、主磁石33のオーバーハング部33g,33hに接触しているとして説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、完全に接触していなくてもよい。主磁石33や副磁石34,234の製造誤差により、主磁石33と副磁石34,234との間に微小隙間が形成された場合でも、上述の実施形態と同様の効果を奏する。このことは、ロータ突極35と主磁石33とが完全に接触していない場合も同様である。 In the above embodiment, the sub magnets 34 and 234 were described as being in contact with the overhang portions 33g and 33h of the main magnet 33. However, the present invention is not limited to this, and the contact may not be complete. Even if a minute gap is formed between the main magnet 33 and the sub magnets 34, 234 due to manufacturing errors in the main magnet 33 and the sub magnets 34, 234, the same effects as in the above embodiment can be achieved. This also applies when the rotor salient poles 35 and the main magnets 33 are not in complete contact.

上述の実施形態では、主磁石33は、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cから軸方向の外側に突出した2つのオーバーハング部33g,33hを有する場合について説明した。ロータコア32における軸方向の両端面(ロータコア本体37における軸方向の両端面)32b,32cに、それぞれ副磁石34,234が設けられた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、主磁石33は、ロータコア32における軸方向の両端面32b,32cのうち、少なくともいずれか一方から軸方向の外側に突出したオーバーハング部を有していればよい。この場合、副磁石34,234は、オーバーハング部が存在する箇所にのみ設けられていればよい。 In the above embodiment, the main magnet 33 has two overhang parts 33g and 33h that protrude outward in the axial direction from both end faces 32b and 32c of the rotor core 32 in the axial direction. A case has been described in which the sub magnets 34 and 234 are provided on both axial end surfaces 32b and 32c of the rotor core 32 (both axial end surfaces of the rotor core body 37), respectively. However, the invention is not limited to this, and the main magnet 33 may have an overhang portion that protrudes outward in the axial direction from at least one of the axial end surfaces 32b and 32c of the rotor core 32. . In this case, the sub-magnets 34, 234 need only be provided at locations where overhangs exist.

上述の実施形態では、各オーバーハング部33g,33hの突出長さL3,L4は同一である場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、各オーバーハング部33g,33hの突出長さL3,L4は同一でなくてもよい。この場合、各オーバーハング部33g,33hの突出長さL3,L4に応じ、副磁石34における軸方向の長さ(厚さ)L5を変更することが望ましい。そして、主磁石33における軸方向の両端面33i,33jと、各副磁石34における軸方向の外側端面34bとを同一平面上に位置させることが望ましい。 In the above-described embodiment, the case where the protrusion lengths L3 and L4 of each overhang portion 33g and 33h are the same has been described. However, the present invention is not limited to this, and the protruding lengths L3 and L4 of each overhang portion 33g and 33h may not be the same. In this case, it is desirable to change the axial length (thickness) L5 of the sub magnet 34 in accordance with the protruding lengths L3, L4 of each overhang portion 33g, 33h. It is desirable that both axial end surfaces 33i and 33j of the main magnet 33 and the axial outer end surface 34b of each sub-magnet 34 are located on the same plane.

上述の実施形態では、主磁石33における周方向の両側面は、径方向内側に位置する主磁石側面33cと、主磁石側面33cよりも径方向外側に位置する傾斜面33dと、を有する場合について説明した。主磁石側面33cと傾斜面33dとの接続部33fは、ロータ突極35の径方向中央よりもやや外側よりに配置されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、主磁石33における接続部33fの位置は、任意に設定することができる。また、主磁石33における周方向の両側面全体を、主磁石側面33cとすることも可能である。 In the above-described embodiment, both side surfaces of the main magnet 33 in the circumferential direction include a main magnet side surface 33c located on the inside in the radial direction, and an inclined surface 33d located on the outside in the radial direction from the main magnet side surface 33c. explained. The case has been described in which the connecting portion 33f between the main magnet side surface 33c and the inclined surface 33d is arranged slightly outside the radial center of the rotor salient pole 35. However, the present invention is not limited to this, and the position of the connecting portion 33f in the main magnet 33 can be set arbitrarily. Moreover, it is also possible to make the whole of both side surfaces of the main magnet 33 in the circumferential direction the main magnet side surfaces 33c.

上述の実施形態では、ロータコア32は、4つのロータ突極35を有する場合について説明した。ロータ9は4つの主磁石33を有し、磁極数が4極である場合について説明した。ステータコア20は、6つのティース22を有する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、ロータ突極35、主磁石33の数、及びティース22の数は任意に設定可能である。副磁石34の磁極数は、ロータ9における主磁石33による磁極数に対応するように変更すればよい。 In the above-described embodiment, the rotor core 32 has four rotor salient poles 35. The rotor 9 has four main magnets 33 and the number of magnetic poles is four. The stator core 20 has been described as having six teeth 22. However, the present invention is not limited to this, and the number of rotor salient poles 35, main magnets 33, and teeth 22 can be set arbitrarily. The number of magnetic poles of the sub magnet 34 may be changed to correspond to the number of magnetic poles of the main magnet 33 in the rotor 9.

1…減速機付きモータ、2…電動モータ、3…減速部、4…コントローラ部、5…モータケース、6…第1モータケース、6a…開口部、7…第2モータケース、7a…開口部、8…ステータ、9…ロータ、10…底部、10a…貫通孔、11…コネクタ、16…外フランジ部、17…外フランジ部、19…スロット、20…ステータコア、20p…電磁鋼板、21…ステータコア本体、22…ティース、23…インシュレータ、24…コイル、31…シャフト、32…ロータコア、32a…外周面、32b…端面、32c…端面、32p…電磁鋼板、33…主磁石、33a…外周面、33b…内周面、33c…主磁石側面、33d…傾斜面、33e…円弧面、33f…接続部、33g…オーバーハング部、33h…オーバーハング部、33i…端面、33j…端面、34…副磁石、34a…外周面、34b…外側端面、35…ロータ突極、35a…側面、35b…外側端部、35c…丸面取り部、36…磁石収納部、37…ロータコア本体、37a…外周面、37b…シャフト挿通孔、37c…溝、40…ギアケース、40a…開口部、40b…側壁、40c…底壁、41…ウォーム減速機構、42…ギア収容部、43…開口部、44…ウォーム軸、45…ウォームホイール、46…軸受、47…軸受、48…出力軸、48a…スプライン、49…軸受ボス、52…リブ、56…コントローラ収容部、60…回転位置検出部、61…磁気検出素子、62…コントローラ基板、63…カバー、71…副磁石本体、71a…外周面、72…磁石突極、72a…側面、72b…外側端面、81…嵌合部、81a…壁、81b…壁、83…ラビリンス部、91…溝部、101…ティース本体、102…鍔部、202…電動モータ、209…ロータ、234…副磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Motor with reduction gear, 2...Electric motor, 3...Reduction part, 4...Controller part, 5...Motor case, 6...First motor case, 6a...Opening part, 7...Second motor case, 7a...Opening part , 8... Stator, 9... Rotor, 10... Bottom, 10a... Through hole, 11... Connector, 16... Outer flange, 17... Outer flange, 19... Slot, 20... Stator core, 20p... Electromagnetic steel plate, 21... Stator core Main body, 22... Teeth, 23... Insulator, 24... Coil, 31... Shaft, 32... Rotor core, 32a... Outer peripheral surface, 32b... End surface, 32c... End surface, 32p... Electromagnetic steel plate, 33... Main magnet, 33a... Outer peripheral surface, 33b...Inner peripheral surface, 33c...Main magnet side surface, 33d...Slanted surface, 33e...Circular surface, 33f...Connection part, 33g...Overhang part, 33h...Overhang part, 33i...End face, 33j...End face, 34...Secondary Magnet, 34a...outer peripheral surface, 34b...outer end surface, 35...rotor salient pole, 35a...side surface, 35b...outer end, 35c...round chamfer, 36...magnet storage section, 37...rotor core body, 37a...outer circumferential surface, 37b...Shaft insertion hole, 37c...Groove, 40...Gear case, 40a...Opening, 40b...Side wall, 40c...Bottom wall, 41...Worm reduction mechanism, 42...Gear accommodating part, 43...Opening, 44...Worm shaft , 45... Worm wheel, 46... Bearing, 47... Bearing, 48... Output shaft, 48a... Spline, 49... Bearing boss, 52... Rib, 56... Controller housing section, 60... Rotation position detection section, 61... Magnetic detection element , 62... Controller board, 63... Cover, 71... Sub-magnet main body, 71a... Outer peripheral surface, 72... Magnet salient pole, 72a... Side surface, 72b... Outer end surface, 81... Fitting portion, 81a... Wall, 81b... Wall, 83... Labyrinth part, 91... Groove part, 101... Teeth body, 102... Flange part, 202... Electric motor, 209... Rotor, 234... Sub-magnet

Claims (7)

環状のステータコア本体、及び前記ステータコア本体の内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティースからなるステータコアを有するステータと、
前記ティースに巻回されるコイルと、
前記ステータコアの径方向内側で回転するシャフトと、
前記シャフトに固定され、前記シャフトの回転軸線を径方向中心とするロータコア本体を有するロータコアと、
前記ロータコア本体の外周面に配置された主磁石と、
前記ロータコア本体の前記回転軸線方向の両端面のうちの少なくとも一方の端面に配置され、副磁石本体を有する副磁石と、
を備え、
前記主磁石は、前記ロータコア本体の少なくとも一方の前記端面よりも前記回転軸線方向の外側に突出したオーバーハング部を有し、
前記副磁石本体は、前記オーバーハング部の径方向内側に配置されている
ことを特徴とする電動モータ。
a stator having a stator core including an annular stator core body and a plurality of teeth protruding radially inward from an inner circumferential surface of the stator core body;
a coil wound around the teeth;
a shaft rotating inside the stator core in the radial direction;
a rotor core having a rotor core body fixed to the shaft and centered in a radial direction on the rotational axis of the shaft;
a main magnet disposed on the outer peripheral surface of the rotor core body;
a sub-magnet disposed on at least one of both end faces of the rotor core main body in the direction of the rotation axis, and having a sub-magnet main body;
Equipped with
The main magnet has an overhang portion that protrudes outward in the rotation axis direction from at least one end surface of the rotor core body,
The electric motor is characterized in that the sub-magnet main body is disposed radially inside the overhang portion.
前記副磁石本体は、着磁の配向が前記オーバーハング部と対向する外周面に磁極を発生させる極配向である
ことを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。
The electric motor according to claim 1, wherein the sub-magnet main body has a polar orientation in which a magnetic pole is generated on an outer circumferential surface facing the overhang portion.
前記ロータコアは、前記ロータコア本体の外周面から径方向外側に向かって突出形成された複数のロータ突極を有し、
前記主磁石は、周方向で隣り合う前記ロータ突極の間のそれぞれに配置されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動モータ。
The rotor core has a plurality of rotor salient poles formed to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the rotor core main body,
The electric motor according to claim 1 or 2, wherein the main magnet is arranged between each of the rotor salient poles adjacent in the circumferential direction.
前記副磁石は、前記副磁石本体の外周面から径方向外側に向かって突出形成された複数の磁石突極を有し、
前記複数の磁石突極は、それぞれ前記複数のロータ突極における前記回転軸線方向の端面に配置されている
ことを特徴とする請求項3に記載の電動モータ。
The sub-magnet has a plurality of salient magnetic poles formed to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the sub-magnet main body,
4. The electric motor according to claim 3, wherein the plurality of magnetic salient poles are respectively arranged on end faces of the plurality of rotor salient poles in the direction of the rotation axis.
前記主磁石は、周方向両側面の径方向内側を含む少なくとも一部に形成された主磁石側面を有し、
前記主磁石側面は、前記磁石突極の周方向側面に沿うように延在され、かつ周方向で前記磁石突極の前記周方向側面と対向しており、
前記磁石突極の径方向外側の端面は、前記主磁石側面の径方向外側端と前記ロータ突極の径方向外側端との間に位置している
ことを特徴とする請求項4に記載の電動モータ。
The main magnet has a main magnet side surface formed on at least a portion including the radially inner side of both circumferential side surfaces,
The main magnet side surface extends along the circumferential side surface of the salient magnetic pole, and faces the circumferential side surface of the salient magnetic pole in the circumferential direction,
5. The radially outer end face of the salient magnet pole is located between the radially outer end of the main magnet side surface and the radially outer end of the rotor salient pole. electric motor.
前記主磁石の前記回転軸線方向の端面と、前記副磁石の前記回転軸線方向の外側端面とは、同一平面上に位置している
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動モータ。
The electric motor according to claim 1 or 2, wherein an end face of the main magnet in the direction of the rotation axis and an outer end face of the sub magnet in the direction of the rotation axis are located on the same plane. motor.
前記ステータコア及び前記ロータコアは、前記回転軸線方向に複数の電磁鋼板を積層してなる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動モータ。
The electric motor according to claim 1 or 2, wherein the stator core and the rotor core are formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets in the direction of the rotation axis.
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